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车辆远程监控系统架构设计
智能交通管理系统ITMS是一种保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。在现代交通管理中发挥着举足轻重的作用，车辆远程监控系统是其中重要的一环，应用前景广泛。
1系统架构分析
车辆远程监控系统主要由车载终端、无线通信网络、监控中心服务器、监控中心软件以及软件客户端构成。可实现车辆实时运行参数采集、将数据上传到监控中心服务器、监控中心处理和存储汽车数据、管理数据库以及完成客户端查询显示车辆状态等功能。
2系统原理
目前，几乎所有处于在用状态的车辆都搭载了第二代随车自诊断系统，即OBD-Ⅱ(On Board Diagnostics-Ⅱ)。将ELM327蓝牙模块安装到车辆的OBD-Ⅱ接口上，再使用Android平板电脑与 ELM327模块进行蓝牙配对建立起车载数据采集终端。车辆的实时数据会由Android平板电脑中的APP应用定时向OBD-Ⅱ系统采集。同时，平板电脑中内置的GPS模块还可以提供车辆的地理位置数据。利用成熟覆盖广泛的4G通信网络，诸如发动机运行参数、故障码、地理坐标等信息将上传到监控中心的服务器上，经处理后存入数据库。监控中心调取数据库信息就可以实现车辆的状态管理、轨迹查询、维护预警等功能。通过车载终端的客户端，系统用户也可以获得所需信息。
3系统组成
3.1车载终端
车辆远程监控系统的车载终端包含数据采集模块、GPS模块、无线通信模块等，主要由Android平板电脑和ELM327构成。OBD-Ⅱ系统的车辆实时数据可通过ELM327的蓝牙芯片发送至Android平板电脑，再利用平板电脑的通信模块，通过4G无线网络上传至监控中心服务器。同时，远程监控中心也可向车载终端发出指令，调度和监控车辆。实现车载终端与监控中心的数据交互。
3.2 4G通信网络
4G是第四代移动通信技术的简称，是目前应用的最新一代无线通信协议。在协议结构上4G通信网络能够与TCP/IP无缝连接，可以被当做Internet互联网的子网。在技术指标上，4G通信网络的数据传输速率能够达到100Mbps，满足车辆远程监控系统对于无线服务的要求，可将车辆的状态信息实时、准确的上传到监控中心服务器。同时4G网络可以实现点对点、点对多点的通信方式，可以同时对多个车辆实施监控。
3.3 监控中心服务器
监控中心服务器是车辆远程监控系统的核心，类似人类的大脑。主要的功能包括：
(1)数据库管理。数据库管理主要包括车辆运行状态数据和车辆及驾驶员资料数据两个部分。服务器一方面将车载终端上传的数据经过分析处理后储存在数据库中;另一方面保存车辆和驾驶员背景资料，并可根据需要对资料进行查询、修改、增删等管理操作。
(2)软件交互。监控中心提出数据要求时，服务器必须及时响应。以便在监控界面实时显示车辆的状态信息。
(3)报警预判。通过不断收集多个车辆的行车数据，建立车辆故障的大数据模型。将实时数据与故障模型比对，提前预判故障，防患于未然。对已经发生故障的车辆，根据故障类型提供维修提示。
(4)防火墙。保护车辆数据和用户信息免受网络攻击和病毒破坏。
3.4 监控软件
监控软件是车辆远程监控系统的人机交互媒介，其核心是地理信息系统GIS(Geographic Information System)。依托GIS可实现以下功能：
(1)数字地图。数字地图提供更加丰富的地理信息，可以将地图立体化，动态化，且存取速度快。监控软件利用数字地图可实现行驶路线规划，车辆导航，地物查询等功能。
(2)行车轨迹监控。结合数字地图，监控中心可同时对多个目标的行驶轨迹进行实时监控。而且行驶轨迹可以同步保存在服务器数据库中，必要时可以实现行驶轨迹回放。
(3)紧急情况处置。在车辆行驶过程中，如发生交通肇事或遇到盗抢事件时，驾驶员可在车载终端发出警报。监控软件根据警报类型提供急救、报警或保险服务。在车辆处于停驻防护状态时，如发生非正常移动，监控软件也要发出警报。
(4)状态显示。利用监控软件可快捷查询车辆的状态数据，方便的对车辆和驾驶员信息进行管理。
3.5 客户端
使用车辆远程监控系统的用户，需要在Android设备上安装系统客户端。通过客户端进行注册，登记车辆和个人信息。在客户端上使用用户名和密码可以登陆监控中心服务器，查询车辆实时数据及多种信息。
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